浮力の問題で手が止まったら、まず力の矢印を描く

中学受験理科専門講師・木ノ下翔｜2026年9月16日

浮力の問題で手が止まったとき、公式を探す前にやってほしいことがあります。一つの物体に働く力を、矢印で全部描くことです。

浮力も「力」がつく通り、力学の単元です。授業では「どの物体を見ている？」「上向きの力は？」「下向きは？」と確かめます。図に分かっている力を書き込むと、求めるべき力が見え、そこから計算を進められる子がいます。

まずは30秒の図解で確認

水中で静止する物体を例に、重力・糸が引く力・浮力の関係を整理します。字幕・図解の動画です（音声なし）。

YouTubeで図解を見る

1．どの物体に働く力かを決める

物体・水・容器が出てくる図で、いろいろな物に働く力を一緒に数えると、つり合いの式が立てにくくなります。まず、今考える物体を一つ決めましょう。

糸でつるした物体が水中で静止し、底に触れていないなら、その物体には次の力が働きます。

底に触れている問題なら、底から受ける力も考えます。糸がない、別の物体に押されているなど、条件によって力は変わります。「浮力の問題だから矢印は必ず3本」と暗記しないようにしましょう。

2．分かっている力から、分からない力を求める

100gの物体を水中で静止させ、糸が上向きに引く力が60g重だとします。物体が底に触れず、空気の浮力を考えない場合、下向きは重力100g重、上向きは糸の力60g重と浮力です。

「100から60を引く」と計算だけを覚えるのではなく、何と何がつり合っているかを矢印で説明できるか確かめます。g重は、1gの物体に働く重力を基準にした力の単位です。

3．浮力は、押しのけた液体の重さと同じ

浮力を体積から求めるときは、押しのけた液体を考えます。浮力の大きさは、その液体の重さと等しくなります。気体についても同じ考え方が使えますが、ここでは液体で確かめます。

水に入った部分が30cm³なら、押しのけた水も30cm³です。水1cm³を1gとして、押しのけた水は30g。その重さに等しい30g重の浮力が働きます。

大切なのは、物体全体の体積ではなく、液体に入っている部分の体積を見ることです。体積80cm³の物体でも、水に入っている部分が30cm³なら、この計算に使うのは30cm³です。

4．同じ体積でも、液体が変わると浮力は変わる

同じ30cm³を押しのけても、液体1cm³の重さが0.8gなら、押しのけた液体は30×0.8＝24gです。浮力は24g重になります。

つまり、見るべき条件は二つです。押しのけた体積と、その液体の密度。どちらが変わったかを分けて読むと、数字を取り違えにくくなります。

家庭で確かめるなら、この3つの問いかけ

• 「今、どの物体に働く力を考えている？」
• 「上向きと下向きに、どんな力が働いている？」
• 「この体積は、物体全部？ それとも水に入った部分？」

答えが違っていたときも、すぐに公式を言う前に、図へ矢印と数値を書き込んでもらいます。力を一つ落としているのか、体積を取り違えているのかを見つける手がかりになります。

無料の3問確認プリント

力のつり合い、水に入った部分の体積、液体の密度を変えた場合を確認するオリジナル3問です。A4・2ページで、1ページ目が問題、2ページ目が解答。登録不要で保存・印刷できます。

浮力「力の矢印」3問確認プリントを開く（PDF）

答え合わせでは、数値だけでなく「その矢印は誰から受ける力か」「なぜその体積を使ったか」を説明してみてください。

ほかの単元でも、基本を図に戻す

• 天体：北と正午を決めてから図を描く
• 電流：直列つなぎの一本道を確かめる
• 無料確認プリントの一覧を見る

公式は知っているのに解けないときに

木ノ下翔の理科指導では、途中の図や式から、どの条件を見落としているかを確かめます。浮力のどの段階で手が止まるか、一緒に整理しましょう。

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本記事は木ノ下翔が語った授業での経験をもとに構成しています。確認問題は本記事用のオリジナルです。指導による変化には個人差があります。